С помощью лазера создали «идеальный» поглотитель тепла

Физики из Рочестерского университета использовали фемтосекундные лазерные импульсы для травления металлических поверхностей наноразмерными структурами, в результате чего первые стали избирательно поглощать свет только на необходимых длинах волн. Статья об открытии опубликована в журнале Light: Science & Applications.

Обычная поверхность металла отражает свет. Но недавно ученые показали, что с помощью сверхкоротких лазерных импульсов на ней можно создать наноструктуры, которые уменьшают отражение и заставляют металл поглощать свет. Однако, для применения в энергетике материал должен поглощать излучение в как можно более широком диапазоне длин волн.

Ранее исследователи уже использовали лазерную технологию, чтобы создать материал с необычными свойствами. Так, например, они создали «непотопляемый» металл — он может плавать на поверхности воды и всплывать из глубины, даже если пролежал там три месяца.

Теперь та же научная группа применила фемтосекундную технологию для создания солнечных элементов. Исследователи экспериментировали с алюминием, медью, сталью и вольфрамом и обнаружили, что лучше всех поглощает видимый свет при модификации именно вольфрам. Обычно этот металл используется в качестве поглотителя тепла, а травление его поверхности и создание на ней нанопор позволило увеличить эффективность этого процесса на 130%.

Кроме того, с помощью все тех же фемтосекундных лазеров ученые смогли разработать технологию изменения цвета металла. Авторы смогли так изменить поверхность некоторых металлов, что изменили ее цвет на синий, золотой и серый. Эта методика, согласно замыслу авторов, может быть использована для производства цветных фильтров и оптических спектральных устройств. Также в будущем эта лазерная технология сможет применяться на автозаводах — один лазер будет способен создавать металлические детали разных цветов.

В рамках работы исследователи решили провести дополнительный эксперимент и модифицировали поверхность вольфрамовой нити, которая обычно используется в лампах накаливания. После изменения такая нить стала потреблять меньше электроэнергии при той же самой яркости.